KR20060078238A - Method of repairing and liquid crystal display device using thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명의 리페어방법 및 이를 적용한 액정표시장치는 게이트라인과 스토리지전극 사이에 더미패턴을 형성하여 게이트라인의 단선(open)불량 발생시 상기 더미패턴을 통해 상기 게이트라인과 스토리지전극을 이중으로 연결함으로써 암점(暗點)화 리페어공정에서 발생하는 리페어불량을 감소시키기 위한 것으로, 기판 위에 형성된 게이트전극과 게이트라인; 상기 기판 위에 형성된 제 1 절연막; 상기 기판 위에 형성되되, 소오스전극과 드레인전극 및 채널층으로 구성되는 스위칭소자; 상기 게이트라인 상부에 형성되되, 게이트라인의 단선불량 발생시 리페어를 위한 더미패턴; 상기 기판 위에 형성된 제 2 절연막; 및 상기 기판 위에 형성되어 전단 게이트라인과 일부 오버랩하는 화소전극을 포함한다.In the repair method and the liquid crystal display device using the same, a dummy pattern is formed between the gate line and the storage electrode to connect the gate line and the storage electrode through the dummy pattern in the event of an open defect of the gate line. (Iii) a gate electrode and a gate line formed on a substrate to reduce repair defects generated in the repair process; A first insulating film formed on the substrate; A switching element formed on the substrate, the switching element comprising a source electrode, a drain electrode, and a channel layer; A dummy pattern formed on the gate line and repaired when a disconnection defect occurs in the gate line; A second insulating film formed on the substrate; And a pixel electrode formed on the substrate and partially overlapping the front gate line.
Description
도 1은 일반적인 액정표시장치의 구조를 개략적으로 나타내는 분해사시도.1 is an exploded perspective view schematically illustrating a structure of a general liquid crystal display device.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 어레이 기판 일부를 나타내는 평면도.2 is a plan view illustrating a portion of an array substrate of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3a 내지 도 3g는 도 2에 도시된 어레이 기판의 II-II'선에 따른 제조공정을 순차적으로 나타내는 단면도.3A to 3G are cross-sectional views sequentially illustrating a manufacturing process along the line II-II ′ of the array substrate shown in FIG. 2.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 게이트라인의 단선불량의 리페어방법을 개략적으로 나타내는 단면도.4A and 4B are cross-sectional views schematically illustrating a repair method for disconnection of a gate line according to an exemplary embodiment of the present invention.
** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **** Explanation of symbols for main parts of drawings **
110 : 어레이 기판 116n-1,116n : 게이트라인110:
117m : 데이터라인 121 : 게이트전극117m: Data line 121: Gate electrode
122 : 소오스전극 123 : 드레인전극122
118 : 화소전극 118' : 스토리지전극118: pixel electrode 118 ': storage electrode
160 : 웰딩영역 170 : 더미패턴160: welding area 170: dummy pattern
본 발명은 리페어방법 및 이를 적용한 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 게이트라인 단선불량 발생시 행해지는 암점화 리페어를 확실하게 하여 상기 암점화공정에서 발생하는 리페어불량을 감소시키도록 한 리페어방법 및 이를 적용한 액정표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a repair method and a liquid crystal display device to which the same is applied, and more particularly, a repair method for reducing a repair defect generated in the dark ignition process by ensuring a dark ignition repair performed when a gate line disconnection fault occurs. The present invention relates to a liquid crystal display device employing the same.
최근 정보 디스플레이에 관한 관심이 고조되고 휴대가 가능한 정보매체를 이용하려는 요구가 높아지면서 기존의 표시장치인 브라운관(Cathode Ray Tube; CRT)을 대체하는 경량 박막형 평판표시장치(Flat Panel Display; FPD)에 대한 연구 및 상업화가 중점적으로 이루어지고 있다. 특히, 이러한 평판표시장치 중 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)는 액정의 광학적 이방성을 이용하여 이미지를 표현하는 장치로서, 해상도와 컬러표시 및 화질 등에서 우수하여 노트북이나 데스크탑 모니터 등에 활발하게 적용되고 있다.Recently, with increasing interest in information display and increasing demand for using a portable information carrier, a lightweight flat panel display (FPD), which replaces a conventional display device, a cathode ray tube (CRT), is used. The research and commercialization of Korea is focused on. In particular, the liquid crystal display (LCD) of the flat panel display device is an image representing the image using the optical anisotropy of the liquid crystal, is excellent in resolution, color display and image quality, and is actively applied to notebooks or desktop monitors have.
일반적으로, 액정표시장치는 매트릭스(matrix) 형태로 배열된 액정셀들에 화상정보에 따른 데이터신호를 개별적으로 공급하여, 상기 액정셀들의 광투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 표시할 수 있도록 한 표시장치이다.In general, a liquid crystal display device displays a desired image by individually supplying data signals according to image information to liquid crystal cells arranged in a matrix form to adjust a light transmittance of the liquid crystal cells. to be.
이하, 도 1을 참조하여 액정표시장치에 대해서 상세히 설명한다.Hereinafter, a liquid crystal display will be described in detail with reference to FIG. 1.
도 1은 일반적인 액정표시장치의 구조를 개략적으로 나타내는 분해사시도이다.1 is an exploded perspective view schematically illustrating a structure of a general liquid crystal display device.
도면에 도시된 바와 같이, 액정표시장치는 크게 제 1 기판인 컬러필터(color filter) 기판(5)과 제 2 기판인 어레이(array) 기판(10) 및 상기 컬러필터 기판(5) 과 어레이 기판(10) 사이에 형성된 액정층(liquid crystal layer)(40)으로 구성된다.As shown in the figure, the liquid crystal display device is largely a
상기 컬러필터 기판(5)은 적(Red; R), 녹(Green; G), 청(Blue; B)의 색상을 구현하는 서브컬러필터(7)로 구성되는 컬러필터(C)와 상기 서브컬러필터(7) 사이를 구분하고 액정층(40)을 투과하는 광을 차단하는 블랙매트릭스(black matrix)(6), 그리고 상기 액정층(40)에 전압을 인가하는 투명한 공통전극(8)으로 이루어져 있다.The
상기 어레이 기판(10)에는 상기 기판(10) 위에 종횡으로 배열되어 화소영역(P)을 정의하는 게이트라인(16)과 데이터라인(17)이 형성되어 있다. 이때, 상기 게이트라인(16)과 데이터라인(17)의 교차영역에는 스위칭소자인 박막 트랜지스터(T)가 형성되어 있으며, 상기 각 화소영역(P)에는 화소전극(18)이 형성되어 있다.In the
상기 화소영역(P)은 컬러필터 기판(5)의 하나의 서브컬러필터(7)에 대응하는 서브화소(sub pixel)로 컬러화상은 상기 적, 녹, 청의 세 종류의 서브컬러필터(7)를 조합하여 얻어진다. 즉, 적, 녹, 청의 세 개의 서브화소가 모여서 한 개의 화소를 이루며, 박막 트랜지스터(T)는 상기 적, 녹 청의 서브화소에 각각 연결되어 있다.The pixel region P is a sub pixel corresponding to one
이와 같이 구성되는 액정표시장치의 제조공정은 크게 어레이 기판에 스위칭소자를 형성하는 어레이공정과 컬러필터 기판에 컬러필터를 형성하는 컬러필터공정으로 구분될 수 있으며, 상기 각각의 어레이공정과 컬러필터공정을 통해 제작된 어레이 기판과 컬러필터 기판은 마지막으로 셀(cell)공정을 거쳐 서로 합착되어 액정 표시패널이 완성되게 된다.The manufacturing process of the liquid crystal display device configured as described above can be broadly classified into an array process of forming a switching element on an array substrate and a color filter process of forming a color filter on a color filter substrate. The array substrate and the color filter substrate fabricated through the process are finally bonded to each other through a cell process to complete a liquid crystal display panel.
상기 셀공정은 어레이공정이나 컬러필터공정에 비해 상대적으로 반복되는 공정이 거의 없으며, 크게 액정분자의 배향을 위한 배향막 형성공정, 셀갭(cell gap) 형성공정, 셀 절단(cutting)공정 및 액정주입공정으로 나눌 수 있다. 한편, 이러한 공정을 거쳐 제작된 액정표시패널은 품질검사를 통해 선별되며, 양품으로 선별된 액정표시패널의 외측에 각각 편광판을 부착한 후, 구동회로를 연결하면 액정표시장치가 완성되게 된다.The cell process has almost no repeated process compared to the array process or the color filter process, and the alignment film forming process, the cell gap forming process, the cell cutting process, and the liquid crystal injection process are largely used for the alignment of liquid crystal molecules. Can be divided into On the other hand, the liquid crystal display panel manufactured through such a process is selected through quality inspection, and after attaching polarizing plates to the outside of the liquid crystal display panel selected as good products, connecting the driving circuit, the liquid crystal display device is completed.
이때, 전술한 액정표시장치의 검사 과정에서는, 상기 액정표시패널의 화면에 테스트 패턴을 띄우고 불량화소의 유무를 탐지하여 불량화소가 발견되었을 때에는 이에 대한 리페어공정을 실시하게 된다.At this time, in the inspection process of the liquid crystal display device, a test pattern is displayed on the screen of the liquid crystal display panel, the presence or absence of defective pixels is detected, and when a defective pixel is found, a repair process is performed.
상기 액정표시장치의 불량에는 화소별 색상불량, 휘점(輝點)(항상 켜져 있는 상태), 암점(暗點)(항상 꺼져 있는 상태) 등의 점결함(point defect)과 인접한 배선간의 단락(short), 오픈(open), 정전기에 의한 스위칭소자의 파괴로 인해 발생하는 라인결함(line defect) 등이 있다. 이러한 불량은 완성된 액정표시패널에 테스트 패턴들을 띄웠을 때 작업자의 눈에 드러나게 되고, 작업자는 상기 불량화소의 위치를 파악하여 이 후에 그 부분에 대한 리페어공정을 진행하게 된다.A defect of the liquid crystal display device may include short defects between adjacent defects and point defects such as color defects of pixels, bright spots (always on), dark spots (always off), and the like. , Line defects caused by the destruction of the switching element by open and static electricity. Such defects are revealed to the operator's eyes when the test patterns are floated on the completed liquid crystal display panel, and the operator detects the position of the defective pixel and then performs a repair process on the portion.
한편, 기존에는 게이트라인의 단선불량 발생시 상기 게이트라인과 그 상부의 화소전극의 일부인 스토리지전극을 직접 웰딩(welding)하여 연결함으로써 게이트 신호가 화소전극을 통해 다음 화소로 흐르게 하여 암점화 리페어공정을 실시하였다. On the other hand, when a disconnection defect occurs in the gate line, the gate line flows through the pixel electrode to the next pixel by directly welding and connecting the gate line and the storage electrode that is a part of the upper pixel electrode to perform the dark spot repair process. It was.
그러나, 상기 스토리지전극은 막 두께가 얇고 하부 게이트라인과 거리가 멀기 때문에 웰딩이 잘되지 않을 뿐만 아니라 웰딩이 되더라도 차후 불량이 발생할 수 있는 가능성이 존재하였다.However, since the storage electrode has a thin film thickness and a distance from the lower gate line, the storage electrode may not be well welded, and there may be a possibility that a later defect may occur even when the storage electrode is welded.
특히, 상기 게이트라인의 단선불량은 라인결함으로써 상기 점결함의 경우 그 분포, 개수, 유형에 따라 허용되는 레벨이 있는 반면에, 상기 라인결함의 경우는 한 개라도 발생하게되면 제품으로서의 가치가 없기 때문에 치명적이다.In particular, the disconnection defect of the gate line is a line defect, and there is an acceptable level according to the distribution, number, and type of the point defect, while the occurrence of any one of the line defects has no value as a product. Fatal.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 게이트라인의 단선불량 발생시 실시하게되는 암점화 리페어공정에서 발생하는 리페어불량을 감소시킨 리페어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a repair method that reduces a repair defect occurring in a dark ignition repair process performed when a disconnection defect occurs in a gate line.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기와 같은 리페어공정을 이용하여 게이트라인 단선불량을 리페어 함으로써 수율 및 생산성이 향상된 액정표시장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a liquid crystal display device having improved yield and productivity by repairing a gate line disconnection defect using the repair process as described above.
본 발명의 다른 목적 및 특징들은 후술되는 발명의 구성 및 특허청구범위에서 설명될 것이다.Other objects and features of the present invention will be described in the configuration and claims of the invention described below.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 리페어방법은 게이트전극을 포함하는 복수개의 게이트라인, 소오스전극을 포함하는 복수개의 데이터라인, 상기 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에 형성되어 상기 게이트라인의 일부와 오버랩하는 화소전극, 상기 화소전극에 전기적으로 연결되는 드레인전극 및 상기 소오스전 극과 드레인전극 사이에 전도채널을 형성하는 채널층을 포함하는 액정표시장치의 리페어방법에 있어서, 상기 게이트라인과 화소전극 사이에 더미패턴을 형성하는 단계; 및 상기 게이트라인의 소정영역이 단선되는 불량이 발생하면, 상기 더미패턴을 이용하여 상기 단선된 좌우 게이트라인을 전기적으로 연결시키는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, the repair method of the present invention includes a plurality of gate lines including a gate electrode, a plurality of data lines including a source electrode, and formed in an intersection region of the gate line and the data line. A repair method of a liquid crystal display device comprising a pixel electrode overlapping a portion, a drain electrode electrically connected to the pixel electrode, and a channel layer forming a conductive channel between the source electrode and the drain electrode. Forming a dummy pattern between the pixel electrodes; And electrically connecting the disconnected left and right gate lines using the dummy pattern when a defect occurs in which a predetermined region of the gate line is disconnected.
또한, 본 발명의 액정표시장치는 기판 위에 형성된 게이트전극과 게이트라인; 상기 기판 위에 형성된 제 1 절연막; 상기 기판 위에 형성되되, 소오스전극과 드레인전극 및 채널층으로 구성되는 스위칭소자; 상기 게이트라인 상부에 형성되되, 게이트라인의 단선불량 발생시 리페어를 위한 더미패턴; 상기 기판 위에 형성된 제 2 절연막; 및 상기 기판 위에 형성되어 전단 게이트라인과 일부 오버랩하는 화소전극을 포함한다.In addition, the liquid crystal display of the present invention includes a gate electrode and a gate line formed on the substrate; A first insulating film formed on the substrate; A switching element formed on the substrate, the switching element comprising a source electrode, a drain electrode, and a channel layer; A dummy pattern formed on the gate line and repaired when a disconnection defect occurs in the gate line; A second insulating film formed on the substrate; And a pixel electrode formed on the substrate and partially overlapping the front gate line.
또한, 본 발명의 액정표시장치의 제조방법은 기판 위에 게이트전극과 게이트라인을 형성하는 단계; 상기 기판 위에 제 1 절연막을 형성하는 단계; 상기 기판 위에 소오스전극, 드레인전극 및 채널층으로 구성되는 스위칭소자를 형성하며, 상기 게이트라인 상부에 더미패턴을 형성하는 단계; 상기 기판 위에 제 2 절연막을 형성하는 단계; 및 상기 기판 위에 전단 게이트라인과 일부 오버랩하도록 화소전극을 형성하는 단계를 포함한다.In addition, the manufacturing method of the liquid crystal display device of the present invention comprises the steps of forming a gate electrode and a gate line on the substrate; Forming a first insulating film on the substrate; Forming a switching element including a source electrode, a drain electrode, and a channel layer on the substrate, and forming a dummy pattern on the gate line; Forming a second insulating film on the substrate; And forming a pixel electrode on the substrate to partially overlap the front gate line.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 리페어방법 및 이를 적용한 액정표시장치의 바람직한 실시예를 자세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the repair method according to the present invention and a liquid crystal display device applying the same.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 어레이 기판 일부를 나타내는 평면도이다. 2 is a plan view illustrating a portion of an array substrate of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
실제의 액정표시장치에서는 N개의 게이트라인과 M개의 데이터라인이 교차하여 MxN개의 화소가 존재하지만 설명을 간단하게 하기 위해 도면에는 단지 (m, n)번째 화소만을 나타내었다.In an actual liquid crystal display device, N gate lines and M data lines intersect and MxN pixels exist, but for the sake of simplicity, only the (m, n) -th pixel is shown in the drawing.
도면에 도시된 바와 같이, 어레이 기판은(110)은 외부의 구동회로(미도시)로부터 주사신호가 인가되는 n번째 게이트라인(116n), 화상신호가 인가되는 m번째 데이터라인(117m), 상기 게이트라인(116n)과 데이터라인(117m)의 교차영역에 형성된 스위칭소자인 박막 트랜지스터 및 상기 박막 트랜지스터에 연결된 화소전극(118)을 포함한다.As shown in the drawing, the
상기 박막 트랜지스터는 상기 게이트라인(116n)에 연결된 게이트전극(121), 상기 데이터라인(117m)에 연결된 소오스전극(122) 및 상기 화소전극(118)에 연결된 드레인전극(123)으로 구성된다. 또한, 상기 박막 트랜지스터는 상기 게이트전극(121)과 소오스/드레인전극(122, 123)의 절연을 위한 제 1 절연막(미도시), 상기 게이트전극(121)에 공급되는 게이트 전압에 의해 상기 소오스전극(122)과 드레인전극(123) 간에 전도채널(conductive channel)을 형성하는 반도체층(미도시)을 포함한다. 이때, 상기 드레인전극(123) 위에는 콘택홀(140)이 형성된 제 2 절연막(미도시)이 있어, 상기 콘택홀(140)을 통해 상기 드레인전극(123)과 화소전극(118)이 전기적으로 접속되게 한다.The thin film transistor includes a
이때, 상기 화소전극(118)의 일부는 n-1번째 게이트라인, 즉 전단 게이트라인(116n-1)쪽으로 연장되어 스토리지전극(118')을 형성하며, 상기 스토리지전극(118')은 상기 전단 게이트라인(116n-1)의 일부와 오버랩되어 스토리지 커패시터를 형성하게 된다.In this case, a part of the
상기 스토리지전극(118')과 전단 게이트라인(116n-1) 사이에는 게이트라인의 단선불량 발생시 리페어를 위한 더미패턴(170)이 형성되어 있다. 이때, 상기 더미패턴(170)은 데이터배선, 즉 소오스/드레인전극(122, 123)과 데이터라인(117m)을 형성할 때 상기 데이터배선용 도전물질을 이용, 패터닝하여 형성하게 된다.A
이때, 도면에 도시된 바와 같이 상기 전단 게이트라인(116n-1)의 일부가 단선된 라인결함(190)이 발생된 경우에는, 상기 스토리지전극(118')과 전단 게이트라인(116n-1) 사이에 형성된 더미패턴(170)을 통해 상기 단선된 게이트라인(116n-1) 사이를 이중으로 연결하도록 함으로써 확실한 리페어가 가능하게 되며 차후 리페어불량이 발생할 소지를 줄일 수 있게 된다.In this case, as shown in the drawing, when a
참고로, 미설명부호 160은 상기 단선된 게이트라인(116n-1)을 연결시키는 웰딩영역을 의미하며, 레이저의 조사에 의한 웰딩을 통해 상부 스토리지전극(118')과 더미패턴(170)은 하부 게이트라인(116n-1)과 서로 전기적으로 접속되게 된다.For reference,
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 어레이 기판의 제조공정 및 라인결함 발생에 따른 리페어방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described in detail the manufacturing process of the array substrate and the repair method according to the generation of line defects.
도 3a 내지 도 3g는 도 2에 도시된 어레이 기판의 II-II'선에 따른 제조공정을 순차적으로 나타내는 단면도이며, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 게이트라인의 단선불량의 리페어방법을 개략적으로 나타내는 단면도이다.3A to 3G are cross-sectional views sequentially illustrating a manufacturing process along line II-II ′ of the array substrate illustrated in FIG. 2, and FIGS. 4A and 4B are defective disconnection repairs of gate lines according to an exemplary embodiment of the present invention. A cross-sectional view schematically showing the method.
이때, 본 실시예는 4번의 마스크공정, 즉 4번의 포토리소그래피(photolithography)공정을 이용하여 어레이 기판을 형성하는 4마스크공정을 예로 들어 설명하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 마스크공정의 수에 관계없이 적용될 수 있다.In this case, the embodiment has been described using four mask processes, that is, four mask processes for forming an array substrate using four photolithography processes, but the present invention is not limited thereto. It can be applied regardless.
도면의 좌측에는 스위칭소자인 박막 트랜지스터의 제조공정을 나타내며, 도면의 우측에는 본 발명의 더미패턴이 형성되는 스토리지영역의 어레이 기판의 제조공정을 예를 들어 나타내고 있다.The left side of the figure shows a manufacturing process of a thin film transistor as a switching element, and the right side of the figure shows a manufacturing process of an array substrate of a storage area in which a dummy pattern of the present invention is formed.
도 3a에 도시된 바와 같이, 유리와 같이 투명한 절연물질로 이루어진 기판(110) 위에 게이트전극(121)과 게이트라인(116n-1)을 형성한다.As shown in FIG. 3A, the
이때, 상기 게이트라인은 해당화소, 즉 (m, n)번째 화소에 대한 전단 게이트라인(116n-1)으로 상기 게이트전극(121)과 전단 게이트라인(116n-1)은 도전물질을 기판(110) 전면에 증착한 후 포토리소그래피공정(제 1 마스크공정)을 통해 패터닝하여 형성하게 된다.In this case, the gate line is a
그리고, 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 기판(110) 전면에 차례대로 제 1 절연막(115A), 비정질 실리콘 박막(120), n+ 비정질 실리콘 박막(130) 및 도전막(150)을 형성한다.3B, a first
이후, 도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 기판(110) 전면에 포토레지스트와 같은 감광성 물질로 이루어진 감광막(180)을 형성하고, 슬릿영역을 포함하는 회절마스크(190)를 통해 상기 감광막(180)에 광을 조사한다.Thereafter, as shown in FIG. 3C, a
이때, 상기 회절마스크(190)에는 광을 모두 투과시키는 제 1 투과영역(I)과 광의 일부만 투과시키는 제 2 투과영역(II) 및 조사된 모든 광을 차단하는 차단영역(III)이 마련되어 있으며, 상기 마스크(190)를 투과한 빛만이 감광막(180)에 조 사되게 된다.In this case, the
본 실시예에 사용한 회절마스크(190)는 제 2 투과영역(II)이 슬릿구조를 가지며, 상기 제 2 투과영역(II)을 통해 조사되는 노광량은 빛을 모두 투과시키는 제 1 투과영역(I)에 조사된 노광량보다 적게 된다. 따라서, 감광막(180)을 도포한 후 상기 감광막(180)에 부분적으로 슬릿영역(II)이 마련된 마스크(190)를 사용하여 노광, 현상하게 되면 상기 슬릿영역(II)에 남아있는 감광막의 두께와 제 1 투과영역(I) 또는 차단영역(III)에 남아있는 감광막의 두께가 다르게 되게된다.In the
이때, 상기 감광막(180)으로 포지티브 타입의 포토레지스트를 사용하는 경우에는 상기 슬릿영역(II)에 남아있는 감광막의 두께는 차단영역(III)에 남아있는 감광막의 두께보다 적게 되며, 네거티브 타입의 포토레지를 사용하는 경우에는 상기 슬릿영역(II)에 남아있는 감광막의 두께는 제 1 투과영역(I)에 남아있는 감광막의 두께보다 적게 되게된다.In this case, when the positive type photoresist is used as the
이때, 본 실시예에서는 포지티브 타입의 포토레지스트를 사용하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 네거티브 타입의 포토레지스트를 사용할 수도 있다.In this case, although a positive type photoresist is used in the present embodiment, the present invention is not limited thereto, and a negative type photoresist may be used.
이어서, 상기 회절마스크(190)를 통해 노광된 감광막(180)을 현상하고 나면(제 2 마스크공정), 도 3d에 도시된 바와 같이, 상기 차단영역(III) 및 제 2 투과영역(II)을 통해 모든 광이 차단되거나 광이 일부가 차단된 영역에는 소정 두께의 감광막패턴(180A~180C)이 남아있게 되고, 광이 모두 조사된 제 1 투과영역(I)영역에는 감광막이 제거되어 도전막(150) 표면이 노출되게 된다.
Subsequently, after the
이때, 상기 차단영역(III)을 통해 형성된 제 1 감광막패턴(180A)과 제 2 감광막패턴(180B)은 제 2 투과영역(II)에 형성된 제 3 감광막패턴(180C)보다 두껍게 형성되게 된다.In this case, the
즉, 도면 좌측의 소오스/드레인전극영역(즉, 후술할 식각공정을 통해 소오스전극과 드레인전극이 형성될 영역) 상부에는 제 1 두께의 제 1 감광막패턴(180A)이 남아있고 도면 우측의 게이트라인(116n-1) 상부의 소정영역에는 제 1 두께의 제 2 감광막패턴(180B)이 남아있게 되며, 상기 소오스전극영역과 드레인전극영역 사이에는 제 2 두께의 제 3 감광막패턴(180C)이 남아있게 된다.That is, the first
이후, 상기와 같이 형성된 감광막패턴(180A~180C)을 마스크로 하여, 그 하부의 도전막(150)과 n+ 비정질 실리콘 박막(130) 및 비정질 실리콘 박막(120)을 선택적으로 제거함으로써 상기 게이트전극(121) 상부에 비정질 실리콘 박막으로 이루어진 채널층(124)을 형성하며, 상기 게이트라인(116n-1) 상부에 도전막으로 이루어진 더미패턴(170)을 형성한다. 이때, 상기 채널층(124) 상부에는 n+ 비정질 실리콘 박막으로 이루어진 제 1 n+ 비정질 실리콘 박막패턴(130A)과 도전막으로 이루어진 제 1 도전막패턴(150A)이 형성되어 있으며, 상기 더미패턴(170) 하부에는 상기 더미패턴(170)과 동일한 형태로 패터닝된 제 2 비정질 실리콘 박막패턴(120B)과 제 2 n+ 비정질 실리콘 박막패턴(130B)이 형성되어 있게 된다.Thereafter, the
그리고, 애슁공정을 진행하여 상기 제 2 투과영역(II)의 제 3 감광막패턴(180C)을 완전히 제거하게 되면, 도 3e에 도시된 바와 같이, 상기 차단영역의 제 1 감광막패턴(180A)과 제 2 감광막패턴(180B)은 상기 제 2 투과영역(II)의 제 3 감광 막패턴(180C) 두께만큼 제거된 제 3 두께의 제 4 감광막패턴(180A')과 제 5 감광막패턴(180B')으로 남아있게 된다.In addition, when the ashing process is performed to completely remove the
이후, 상기 남아있는 감광막패턴(180A', 180B')을 마스크로 하여, 그 하부의 제 1 도전막 패턴(150A)과 제 1 n+ 비정질 실리콘 박막패턴(130A)을 선택적으로 제거하게 되면, 상기 채널층(124) 상부에 소오스전극(122)과 드레인전극(123)이 형성되게 된다.Subsequently, when the remaining
이때, 상기 제 1 n+ 비정질 실리콘 박막패턴(130A)도 동일한 형태로 패터닝되어 상기 소오스/드레인전극(122, 123)과 채널층(124)의 소정영역 사이를 접속시키는 오믹-콘택층(ohmic contact later)(125)을 형성하게 된다.In this case, the first n + amorphous silicon
상기 제 1 n+ 비정질 실리콘 박막패턴(130A)의 식각시 그 하부의 채널층(124)을 구성하는 비정질 실리콘 박막의 표면 일부가 제거되게 되는데, 이는 비정질 실리콘 박막 트랜지스터를 백-채널 에치 타입으로 형성하기 때문이다.When the first n + amorphous silicon
이와 같이 채널층(124)과 소오스/드레인전극(122, 123)은 회절노광을 이용함으로써 한번의 마스크공정을 통해 형성할 수 있게 되어 마스크공정수를 감소시킬 수 있게된다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 채널층(124)과 소오스/드레인전극(122, 123)을 각각 개별적인 마스크공정, 즉 두 번의 마스크공정을 통해 형성할 수도 있다.As such, the
또한, 본 발명의 더미패턴(170)은 상기 소오스/드레인전극(122, 123)을 형성할 때 상기 데이터배선용 도전물질을 이용, 패터닝하여 형성함으로써 추가적인 마스크공정이 필요 없게되는 이점이 있다.
In addition, the
다음으로, 도 3f에 도시된 바와 같이, 상기 기판(110) 전면에 제 2 절연막(115B)을 형성한다. 그리고, 포토리소그래피공정(제 3 마스크공정)을 이용하여 상기 제 2 절연막(115B)을 선택적으로 패터닝함으로써, 상기 드레인전극(123)의 일부를 노출시키는 콘택홀(140)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 3F, a second
그리고, 도 3g에 도시된 바와 같이, 상기 기판(110) 전면에 투명한 도전물질을 증착한 후, 포토리소그래피공정(제 4 마스크공정)을 이용하여 패터닝함으로써 상기 콘택홀(140)을 통해 상기 드레인전극(123)과 전기적으로 접속하는 화소전극(118)을 형성한다. 이때, 상기 화소전극(118)은 전단 게이트라인(116n-1)쪽으로 연장되어 상기 전단 게이트라인(116n-1) 및 더미패턴(170)과 오버랩되는 스토리지전극(118')을 포함한다.3G, a transparent conductive material is deposited on the entire surface of the
상기 화소전극(118) 및 스토리지전극(118')은 인듐-틴-옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(Indium Zinc Oxide; IZO) 등과 같은 투과율이 뛰어난 투명한 도전물질로 형성할 수 있다.The
이와 같이 제작되는 어레이 기판은 도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 전단 게이트라인(116n-1)의 일부영역이 단선되는 라인결함(190)이 발생하게 되는 경우 상부의 스토리지전극(118'), 즉 화소전극(118)을 통해 상기 단선된 게이트라인(116n-1)을 연결시키는 리페어공정을 실시하게 된다.As shown in FIG. 4A, the array substrate fabricated as described above has an
이때, 상기 리페어공정은 레이저를 이용하여 상기 단선된 게이트라인(116n-1) 표면까지 녹여 상부의 스토리지전극(118')과 연결시키는 웰딩을 통해 진행되게 되는데, 이때 상기 상부 스토리지전극(118')과 하부 게이트라인(116n-1) 사이에는 본 발명의 더미패턴(170)이 형성되어 있어 리페어를 확실하게 할 수 있게 된다.In this case, the repair process is performed by welding the melted to the surface of the disconnected
즉, 상기 상부 스토리지전극(118')과 하부 게이트라인(116n-1) 사이의 거리가 멀고 상기 스토리지전극(118')은 막 두께가 얇기 때문에 리페어공정이 실패할 가능성이 있으나, 상기 상부 스토리지전극(118')과 하부 게이트라인(116n-1) 사이에 본 발명의 더미패턴(170)이 형성되어 있어 중간에서 한번 더 연결되는 이중 구조로 리페어공정의 성공률을 높일 수 있게 된다. 그 결과 게이트라인의 단선불량의 저감에 따라 품질 및 수율이 향상되게 된다.That is, since the distance between the upper storage electrode 118 'and the
또한, 본 발명은 전술한 바와 같이 상기 더미패턴(170)을 데이터배선용 도전물질을 이용, 패터닝하여 형성하게 되므로 추가적인 마스크공정이 필요 없는 이점을 제공한다.In addition, since the
이때, 본 실시예는 4번의 마스크공정을 이용하여 어레이 기판을 제작한 4마스크공정을 예를 들어 설명하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명은 마스크공정의 수에 관계없이 적용된다.At this time, the present embodiment has been described using an example of a four mask process for fabricating the array substrate using the four mask process, the present invention is not limited to this, the present invention is applied regardless of the number of the mask process.
또한, 상기 실시예에서는 채널층으로 비정질 실리콘 박막을 이용한 비정질 실리콘 박막 트랜지스터를 예를 들어 설명하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명은 상기 채널층으로 다결정 실리콘 박막을 이용한 다결정 실리콘 박막 트랜지스터를 구비한 액정표시장치에도 적용된다.In addition, in the above embodiment, an amorphous silicon thin film transistor using an amorphous silicon thin film as the channel layer is described as an example. However, the present invention is not limited thereto, and the present invention is not limited to the polycrystalline silicon thin film transistor using the polycrystalline silicon thin film as the channel layer. The present invention also applies to a liquid crystal display device having a.
또한, 발명은 액정표시장치의 모드, 즉 트위스티드 네마틱(Twisted Nematic; TN) 모드, 횡전계(In Plane Switching; IPS) 모드 및 수직배향(Vertical Alignment; VA) 모드 등 모드에 관계없이 적용 가능하다. In addition, the invention can be applied regardless of the mode of the liquid crystal display device, that is, a twisted nematic (TN) mode, an in-plane switching (IPS) mode, and a vertical alignment (VA) mode. .
또한, 본 발명은 액정표시장치뿐만 아니라 박막 트랜지스터를 이용하여 제작하는 다른 표시장치, 예를 들면 구동 트랜지스터에 유기전계발광소자(Organic Light Emitting Diodes; OLED)가 연결된 유기전계발광 디스플레이장치에도 이용될 수 있다.In addition, the present invention can be used not only in liquid crystal display devices but also in other display devices fabricated using thin film transistors, for example, organic light emitting display devices in which organic light emitting diodes (OLEDs) are connected to driving transistors. have.
상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.Many details are set forth in the foregoing description but should be construed as illustrative of preferred embodiments rather than to limit the scope of the invention. Therefore, the invention should not be defined by the described embodiments, but should be defined by the claims and their equivalents.
상술한 바와 같이, 본 발명의 리페어방법은 상부 스토리지전극과 하부 게이트라인 사이에 추가적인 더미패턴의 형성으로 리페어공정의 성공률을 높일 수 있게 된다.As described above, the repair method of the present invention can increase the success rate of the repair process by forming an additional dummy pattern between the upper storage electrode and the lower gate line.
이에 따라 액정표시장치의 수율 및 생산성이 향상되는 효과를 제공한다.Accordingly, the yield and productivity of the liquid crystal display device are improved.
또한, 상기 더미패턴은 데이터배선용 도전물질을 이용, 패터닝하여 형성하게 되므로 추가적인 마스크공정이 필요 없는 이점을 제공한다.In addition, since the dummy pattern is formed by patterning and using a conductive material for data wiring, an additional mask process is not required.
Claims (9)
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